火箭回收“前赴后繼”為哪般

北京時間18日凌晨，美國太空探索技術公司第五次嘗試回收已發射升空的“獵鷹9”運載火箭的第一級，結果再次失敗。但是其所用技術的某些特點、研發方向和運營模式仍值得研究思考。

海上回收火箭失敗 美國太空探索技術公司17日成功發射了搭載一顆海洋觀測衛星的“獵鷹9”火箭，但此行更受關注的火箭第一級海上回收嘗試再次以失敗告終。

當地時間17日上午10時42分（北京時間18日凌晨2時42分）左右，“獵鷹9”火箭搭載“Jason-3”海洋觀測衛星從加利福尼亞州范登堡空軍基地升空，隨即消失在基地上空的濃霧中。

此次任務的主要目的是將用于監測全球海平面高度變化的衛星送入太空。火箭發射2小時后，美國航天局確認這顆造價1.8億美元的衛星已成功進入軌道。

而此次發射任務最令人關注的是“獵鷹9”火箭第一級能否首次在沒有錨定的海面浮動平臺上“精準著陸”。盡管該公司于去年12月成功實現了在陸地平臺對“獵鷹9”火箭第一級的回收，但此前數次海上回收嘗試均以失敗告終。

發射20多分鐘后，太空探索技術公司在社交網站推特上說：“第一級火箭對準了海上無人浮動平臺，但難以著陸，一個著陸支架折斷。”現場圖像顯示，火箭傾倒砸在無人海上浮動平臺上。

隨后，該公司確認火箭第一級海上回收失敗，稱火箭著陸速度尚可，但著陸過程中一個著陸架失靈，“通過數據分析，第一級火箭著陸在無人海上浮動平臺，著陸點距離平臺中心不到1.3米”。

下海就摔說明啥 過去一年多里，美國太空探索技術公司已先后五次嘗試發射并回收“獵鷹9”火箭，令人驚訝。航天專家龐之浩說，這種火箭除第三次升空即爆炸以外，最初的兩次海上回收失敗均與燃料不足、垂直降落的火箭第一級沒有受到充分控制有關。第四次回收成功是通過地面著陸實現的。

之所以此次仍在海上回收，是因為火箭從加利福尼亞州海濱飛到海上后，再讓它飛回陸地太消耗燃料，而讓它在海上機動的船只平臺上著陸理論上最經濟實惠。但此次失敗說明，“獵鷹9”火箭盡管采用了增大推進劑系統冗余、可調節推力和多次啟動的火箭發動機、主體火箭與助推火箭交叉供給推進劑等技術，但目前這些手段仍不足以應對海上較復雜的氣象條件以及不斷晃動的駁船平臺，以致此次降落速度過快，成了硬著陸。

如果在海面垂直降落最終行不通的話，還有三種回收方式可以考慮：用降落傘垂直下降、無動力滑翔降落、有動力滑翔著陸。但第一種方式會增大載荷，后兩種方式需添加滑翔翼，增加發射重量，違反了盡可能減重、便于回收、節約發射成本等設計初衷。由此可見，在低成本研制和確保可靠性之間，太空探索技術公司還沒有找到平衡點，仍需繼續探索。

干嘛非要回收 商業航天的最大意義是經濟性。據國際航天專家估算，目前的一次性使用運載火箭將1公斤物品送入太空要花費一兩萬美元。通過優秀的總體設計和充分試驗，“獵鷹9”火箭的近地軌道發射報價約為6000萬美元，相當于每公斤載荷花費4600多美元。

在這一低成本基礎上，如果能回收“獵鷹9”火箭第一級并重復使用，還可使該火箭的成本再降低80%。如能回收第一級和第二級，就能省去98%的成本。因此，大大節約火箭發射總費用的巨大空間是存在的。

但是，回收運載火箭不等于能重復使用它，重復使用也不等于省錢。因此必須研制出類似普通飛機發動機那樣可往返天地、重復使用的火箭發動機，每次回收后的維修成本和時間必須很少，且至少能用10次以上才劃算，這是極大的挑戰，突破這一難關意義重大。

從大方面說，只有解決了回收再利用難題，才能讓更多大型航天器便捷地駛入更加遙遠的太空。從應用層面說，如此力壓成本可使人造衛星的研制費用便宜得多；回收火箭還能保障地面人員和財產安全，有利于保護環境。

帶給業界啥啟示 盡管此次回收試驗再次失敗，但太空探索技術公司仍完成了衛星發射任務，顯示出其較可靠的太空貨物運輸能力。不僅如此，近10年來在美國官方的持續扶持下，該公司以及軌道ATK公司、內華達山公司、藍色起源公司等一批美國私營航天企業獲得長足發展，它們所具有的運載火箭航天能力已對美國部分傳統大型航天企業構成挑戰。

不久前，在中國“遠望智庫”、《國際太空》雜志聯合主辦的“遠望論壇”上有專家介紹說，倘若把太空探索技術公司現在承擔的類似于國際空間站商業貨運任務還給美國航天局，仍用傳統模式采購的話，成本將比現在高出4至10倍；假如該公司的貨運“龍”飛船發射業務交給傳統承包商的話，要價會高出2倍。

此外，據美國航天基金會2015年發布的統計數據，在2010年至2014年間，全球航天業保持每年6%到7%的穩定增長，其經濟總量達到3300億美元，其中約76%來自商業航天領域。由此可見，商業航天正成為帶動全球航天經濟發展的引擎。

因此有專家指出，商業航天就是采用市場化手段，運用市場機制或者按照市場規律開展的航天活動，是人類航天事業發展到一定階段的必然產物。從目前美國和其他國家的商業航天現狀不難看出，政府支持是商業航天發展的關鍵，通過立法和政策扶持、釋放商業航天發展空間、轉移技術和政府采購等措施，可以促進商業航天持續發展。當然，航天發展要分門別類，某些領域還沒有到開放的時機。摘自《南湖晚報》